一種用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，所述的耐海水抗菌油劑的組成按質量份數計，包括表面活化物10～80份，增塑劑1～25份，濕潤劑1～18份，抗靜電劑1～35份，防腐劑0.5～22份，粘度調和劑2～31份，水10～90份。該耐海水抗菌油劑組分中添加防腐劑和表面活化物，使得耐海水抗菌油劑能夠改善聚酯纖維，使其具有優異的平滑耐磨性能、超疏水性和防污性，而且具有優異的抗靜電和抗菌性能。
【專利說明】
-種用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑
技術領域
[0001] 本發明設及耐海水抗菌油劑，具體設及一種用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑。
【背景技術】
[0002] 近年來，高強聚醋纖維材料在海洋中的應用越來越廣，主要運用于海洋石油平臺 的固定繩索、艦船纜繩、魚網、船帆、防護衣、皮劃艇等。然而海洋環境是一個復雜的環境，其 中鹽度、海水溫度、海洋污染物、海洋生物、溶氧量等都會影響聚醋纖維材料性能和和使用 壽命，并制約其在海洋中的應用，如果沒有高強度、強耐腐蝕性、無毒或低毒性的高性能材 料作為保證，發展海洋科技產業將受到很大限制。因此，加強對纖維材料的耐海水腐蝕性能 研究有著重要的意義。
[0003] 化纖油劑是在化學纖維的紡絲、拉伸及后處理的過程中，為了減少絲束與導絲構 件摩擦，消除在烙融紡絲過程中產生的靜電，在紡絲、紡織前噴附在纖維表面上的化學助 劑。
[0004] 為了降低海水腐蝕、防止海洋附著生物的附著、減少耐海水抗菌層的起泡和脫落 現象，研究者開始利用抗菌劑和活化物協同處理材料，如使用含氣活化物與金屬抗菌劑含 銀、銅、錫類協同可獲得優異的防腐抗菌效果。金屬離子抗菌劑對各種病毒、細菌具有廣譜， 滅菌率高、安全性好、長效、不產生耐藥性等特點，可W有效地殺死或抑制細菌的生長。但是 有機抗菌劑耐熱穩定性差，易揮發或水解，分解產物和揮發性組分容易對人類的皮膚和眼 睛等造成刺激，故使用安全性差，壽命短。因此在纖維、木材、涂料、塑料(特別是工程塑料） 加工成型等高溫、高壓、高剪切的加工條件下，有機抗菌劑的使用受到限制。例如湯慶國等 發表了金屬離子抗菌劑的抗菌效果及應用（研究環境與健康雜志.2005年3月第22卷第2 期），具體公開了將過渡族金屬離子、氧化物光觸媒或有機抗菌組分擔載到無機礦物上形成 性能優異的新型抗菌材料，在改善人類的生活環境，提高人們健康水平方面將發揮越來越 重要的作用。但是，金屬抗菌劑易于析出，導致材料抗菌效果差，且對海洋產生金屬污染。二 十世紀八十年代初期，全世界防污涂料中所用抗菌劑為有機錫，有機錫高聚物不斷發生水 解和溶解，從而不斷釋放出有機錫毒料，達到長期防污的目的。但它對海水中的一些生物具 有毒性，并引起生物發生變異，導致崎形，更為嚴重的是由于有機錫很穩定，經過很長時間 也不易分解，它們經過海洋貝類和魚類的渠道進入人類的食物鏈，直接危害人體的健康。因 此近年來各沿海國家紛紛立法限制有機錫的使用。
[0005] 目前，由于對含有機錫抗菌劑的限制越來越嚴格，無錫抗菌劑的市場潛力也越來 越大。世界上很多國家正在加快開發研制不含錫的抗菌劑。但是值得指出的是，W氧化亞銅 類加入輔助毒劑(如氧化化晚硫酪的鋒、銅絡合物等)為抗菌劑，海洋中或海港中銅元素的 大量積累，會導致海藻的大量死亡。且有研究表明，銅加上輔助毒劑對海洋生物的危害幾乎 等同于有機錫，因此，該類抗菌劑最終也將被禁用。銀離子抗菌性能較強，且對細菌不易產 生抗藥性突變，安全性好。研究表明，銀離子抗菌劑急性毒性(LD50)大于2000mg/kg，皮膚一 次刺激呈無刺激性反應，基因突變呈陰性。但材料中銀離子不夠穩定，在紫外線照射下銀離 子易還原為金屬銀，銀氧化后制品變黑，變灰，抗菌性能下降。
[0006] 為避免金屬類抗菌劑的缺陷，降低抗菌劑的價格，保證其抗菌廣譜性，因此研發出 聚醋纖維用綠色環保永久型的耐海水抗菌油劑逐步成為當前研究的熱點，也是未來海洋領 域的發展方向。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種用于聚醋纖維的耐海水抗菌油 劑，在油劑組分中添加防腐劑和表面活化物，改善了材料的防腐抗菌、耐久性、超疏水和抗 靜電等性能。
[0008] 為解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案為：
[0009] -種用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑，所述的耐海水抗菌油劑的組成按質量份數 計，包括表面活化物10~80份，增塑劑1~25份，濕潤劑1~18份，抗靜電劑1~35份，防腐劑 0.5~22份，粘度調和劑2~31份，水10~90份。
[0010] 上述技術方案中，油劑組分中添加防腐劑和表面活化物，使得耐海水抗菌油劑能 夠改善聚醋纖維，使其具有優異的平滑耐磨性能、超疏水和防污性，而且具有優異的抗靜電 和抗菌性能。
[0011] 作為優選，所述的表面活化物為聚二甲基硅氧烷、聚硅氧烷季錠鹽、氨基硅油或五 元共聚嵌段硅油中的一種或多種。所述的聚硅氧烷季錠鹽為聚硅氧烷季錠鹽-16;所述的氨 基硅油為氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷或氨基封端聚二甲基硅氧烷。
[0012] 作為優選，所述的防腐劑為聚硅氧烷季錠鹽和聚季錠鹽的復配物。由于海洋中存 在大量的藻類和細菌，環境復雜，為了避免海洋生物和細菌的附著，該技術方案中采用聚娃 氧燒季錠鹽和聚季錠鹽的復配物。雖然單一的聚季錠鹽也具有避免海洋生物和細菌的附著 的作用，但是單一的聚季錠鹽容易在水中溶出，導致抗菌性大幅度降低的缺陷，而聚硅氧烷 季錠鹽和聚季錠鹽的復配物能夠避免該類缺陷，耐水洗性能較好，具有永久性。
[0013] 進一步優選，所述的聚硅氧烷季錠鹽與聚季錠鹽的質量配比為1/1~20/1。
[0014] 作為優選，所述的聚硅氧烷季錠鹽為聚硅氧烷季錠鹽-16;所述的聚季錠鹽為聚季 錠鹽-11、聚季錠鹽-10、聚季錠鹽-7、聚季錠鹽-6、聚季錠鹽-16或聚季錠鹽-22。
[0015] 作為優選，所述的粘度調和劑為聚酸類增稠劑、丙締酸類增稠劑或徑乙基纖維素 增稠劑中的一種或多種。進一步優選，所述的聚酸類增稠劑為聚氧化乙締酸、聚酸增稠劑 SE、非離子聚酸型聚氨醋類增塑劑、聚酸型聚氨醋類增塑劑。
[0016] 作為優選，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸醋或聚醋增塑劑。進一步優選，所述的鄰苯 二甲酸醋為鄰苯二甲酸二辛醋或鄰苯二甲酸二異壬醋。
[0017] 作為優選，所述的濕潤劑為陰離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑。所述的 陰離子型表面活性劑為烷基硫酸鹽、橫酸鹽、脂肪酸、脂肪酸醋硫酸鹽、簇酸皂類或憐酸醋 等。所述的非離子型表面活性劑為聚氧乙締烷基酪酸、聚氧乙締脂肪醇酸、聚氧乙締聚氧丙 締嵌段共聚物、娃醇等。進一步優選，所述的濕潤劑為壬基酪聚氧化乙締酸(P-40)。
[0018] 作為優選，所述抗靜電劑為陽離子抗靜電劑、陰離子抗靜電劑或非離子型抗靜電 劑。進一步優選，所述的陽離子抗靜電劑為長鏈的烷基季錠(如聚季錠鹽-11)、憐鹽類，陰離 子抗靜電劑為烷基橫酸或憐酸等，非離子型抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺類等。
[0019] 作為優選，所述的耐海水抗菌油劑的組成按質量份數計，包括12~18份五元共聚 嵌段硅油，1~5份鄰苯二甲酸二異壬醋，1~5份壬基酪聚氧化乙締酸，1~15份聚季錠鹽- 11，10~20份聚硅氧烷季錠鹽-16,5~13份聚氧化乙締酸和40~60份蒸饋水。
[0020] 同現有技術相比，本發明的有益效果體現在：
[0021 ] (1)本發明在耐海水抗菌油劑中添加表面活化物來增加疏水性，并在纖維油劑中 添加多種輔助劑后使聚醋纖維的防腐抗菌、超疏水性、抗靜電性能得到提升，同時提高抗菌 的持久性，并通過復配，減少原料的使用，從而降低生產成本。
[0022] (2)本發明耐海水抗菌油劑中通過選取合適的防腐劑，對聚硅氧烷季錠鹽和聚季 錠鹽進行復配，提高了抗菌性能的持久性，降低了成本。
【具體實施方式】
[0023] 下面通過實施例對本發明進行具體的描述。
[0024] 五元共聚嵌段硅油：如BF-IOO，BF-440，BF-660，東陽市興邦化學有限公司。
[00巧]氨基硅油：如邸-2100，邸-2150，邸-9120，東陽市興邦化學有限公司。
[00%] 實施例1
[0027] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為五元共聚嵌段 硅油占15份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占1份， 聚硅氧烷季錠鹽-16占20份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0028] 實施例2
[0029] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為五元共聚嵌段 硅油占15份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占6份， 聚硅氧烷季錠鹽-16占15份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0030] 實施例3
[0031] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為五元共聚嵌段 硅油占15份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占11份， 聚硅氧烷季錠鹽-16占10份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0032] 實施例4
[0033] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為聚二甲基娃氧 燒占15份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占11份，聚 硅氧烷季錠鹽-16占10份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0034] 實施例5
[0035] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為氨基硅油占15 份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占11份，聚硅氧烷 季錠鹽-16占10份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0036] 實施例6
[0037] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為聚硅氧烷季錠 鹽占25份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占11份，蒸 饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[003引對比例1
[0039] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為五元共聚嵌段 硅油占30份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占6份， 蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0040] 對比例2
[0041] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為五元共聚嵌段 硅油占30份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，蒸饋水占50份，聚氧 化乙締酸占9份。
[00創對比例3
[0043] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為聚二甲基娃氧 燒占30份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，蒸饋水占50份，聚氧化 乙締酸占9份。
[0044] 對比例4
[0045] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為氨基硅油占 30 份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸 占9份。
[0046] 性能實驗
[0047] 本發明一種用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑，由于不同的配比其性能出現不同程 度差別。因此，采用實施例1~6和對比例1~4的配方，將其應用于聚醋纖維(PET)材料中。 [004引參照:GB/T 14337-2008《化學纖維短纖維拉伸性能試驗方法》中提供的方法進行 力學性能測試;GB/T 20944.3-2008《紡織品抗菌性能的評價第3部分:振蕩法》提供的方法 進行抗菌性能測試。分別取上述活化物、增塑劑、潤濕劑、抗靜電劑、防腐劑、粘度調和劑、蒸 饋水W不同比例混合均勻后，將高強聚醋纖維浸潰在油劑中，干燥完成后，進一步測試抗菌 性能和力學性能，部分試驗結果如表1、表2所示：
[0049]表1為實施例1-6及對比例1-4分別制備的耐海水抗菌油劑對聚醋纖維的抗菌性能 數據
[(K)加 ]
[0051]表2為實施例1-3及對比例1，2分別制備的耐海水抗菌油劑對聚醋纖維的力學性能 數據
[0化 2]
[i
[0054]根據表1和表2可W看出，實施例1~3的配方中，聚硅氧烷季錠鹽類對高強聚醋纖 維具有優異的抗菌性能和優異的耐水洗性能W及優異的超疏水性能，聚硅氧烷季錠鹽-16 化合物是新助劑，在耐海水上有獨特優勢，同時，增加耐海水聚醋纖維的成膜穩定性，并提 高力學性能，從而延長壽命，拓寬應用范圍。
【主權項】
1. 一種用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的耐海水抗菌油劑的組成 按質量份數計，包括表面活化物10~80份，增塑劑1~25份，濕潤劑1~18份，抗靜電劑1~35 份，防腐劑〇. 5~22份，粘度調和劑2~31份，水10~90份。2. 根據權利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的表面活 化物為聚二甲基硅氧烷、聚硅氧烷季銨鹽、氨基硅油或五元共聚嵌段硅油中的一種或多種。3. 根據權利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的防腐劑 為聚硅氧烷季銨鹽和聚季銨鹽的復配物。4. 根據權利要求3所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的聚硅氧 烷季銨鹽與聚季銨鹽的質量配比為1/1~20/1。5. 根據權利要求3或4所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的聚 硅氧烷季銨鹽為聚硅氧烷季銨鹽-16;所述的聚季銨鹽為聚季銨鹽-11、聚季銨鹽-10、聚季 銨鹽-7、聚季銨鹽-6、聚季銨鹽-16或聚季銨鹽-22。6. 根據權利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的粘度調 和劑為聚醚類增稠劑、丙烯酸類增稠劑或羥乙基纖維素增稠劑中的一種或多種。7. 根據權利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的增塑劑 為鄰苯二甲酸酯或聚酯增塑劑。8. 根據權利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的濕潤劑 為陰離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑。9. 根據權利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的耐海水 抗菌油劑的組成按質量份數計，包括12~18份五元共聚嵌段硅油，1~5份鄰苯二甲酸二異 壬酯，1~5份壬基酚聚氧化乙烯醚，1~15份聚季銨鹽-11，10~20份聚硅氧烷季銨鹽-16，5 ~13份聚氧化乙烯醚和40~60份蒸餾水。
【文檔編號】D06M15/643GK105908512SQ201610315897
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】韓建, 蘇娟娟, 張斌
【申請人】浙江理工大學